用於描述玻璃之光學性能因子如前章所述包括可見光與日射熱各自之穿透 率與反射率以及SHGC 與玻璃 U 值等，本章透過敏感度分析尋找影響空調負荷 之主要因子，以作為後續評估玻璃隔熱膜之性能。本研究以全因子實驗進行隔熱 膜之熱性能因子對全年建築空調負荷量影響之敏感度分析。樣本之選用以針對台 灣常見外殼玻璃使用型態，模擬其貼附隔熱膜後各自對空調耗能的影響，同時以 標準偏迴歸係數(Standardized regression coefficient, SRC)探討對室內能耗具有顯 著影響性之因子，以作為未來台灣隔熱膜研發方向與作為節能評估之參考。
4.1.1 全因子實驗
此節為探討一般典型辦公建築在貼附隔熱膜之後的節能改善效益，以及尋 找對辦公大樓之空調負荷具有顯著影響的隔熱膜熱性能因子，研究假定一棟共十 層樓的中央空調型典型辦公大樓，其建築外殼與室內熱負荷描述如下表 4-1 所 示。為了探討當既有建築原使用玻璃之種類不同，如何影響事後貼附隔熱膜之節 能效益。本研究以台灣常見之辦公大樓開口部建築外殼窗玻璃，區分為單層玻璃、
雙層玻璃與 Low-E 玻璃等三種型態探討之。因此針對此三種情形各自建立其基 準模型，分別以全因子實驗探討貼附玻璃隔熱膜後之空調負荷改變情況。基準案 之類別如下：
(1) 清玻璃：厚度 6mm
(2) 雙層玻璃：6mm 清玻璃+6mm 米空氣層+6mm 清玻璃
(3) LowE 玻璃：6mm 清玻璃內貼 HM88©膜+6mm 空氣層+6mm 清玻璃 三種基本案代表原有開口部窗玻璃在分別為較差隔熱性能(案例 1)以及具 有較佳隔熱性能(案例 3)下之情況，以此觀點出發探討隔熱膜對室內空調負荷的 影響，以及不同開口部玻璃適用的隔熱膜類別。
首先玻璃隔熱膜之各熱性能因子對辦公大樓外殼節能改善的顯著性為此節 探討的重點，因此本研究將隔熱膜的熱性能參數可能涵蓋範圍套用全因子實驗，
模擬所有可能之組合，以作為後續的敏感度分析。選用之隔熱膜的參數及其數值
如表 4-3 所示。設計案為基準案之玻璃貼附隔熱膜之後的結果，一共進行 104次 之建築能耗模擬。
貼附隔熱膜後之整體窗玻璃熱性能則根據式(2-2)計算玻璃貼附隔熱膜之新 的輻射穿透率以及可見光穿透率，另根據式(2-3)計算輻射反射率以及可見光反射 率，以輸入EnergyPlus 進行大量樣本之模擬。根據光學定理，輻射穿透率與輻射 反射率之總和不得超過一，因此重新檢驗依照因子表所產生的10000 個案例，共 刪除 3008 個不合理(不存在)案例。在各基準案下，觀察其與設計案之全年冷房 負荷量(annual cooling load)之差值，如下公式 4-1，同時將之視為敏感度分析之 目標值。
(4-1)
其中：
ΔCL：全年冷房負荷量差值(kWh/m2.a)
CLbasic：基準案之全年冷房負荷量(kWh/m2.a)
圖 4-1 (a)單層玻璃 (b)雙層玻璃 (c)Low-E 玻璃 (資料來源：本研究繪製)
表 4-1 建築基本設定
分類 項目 輸入值 單位
建築基本設定 外殼設定
開口率 40 %
屋頂U 值 0.75 W/m2-K 外牆U 值 3.495 W/m2-K 單層樓地板面積 30m*30m
室內淨高 3.5 m 樓層數 10
室內熱取得 照明密度 15 W/m2
basic desigh
CL CL CL
第四章 隔熱膜之建築耗能改善效益評估 解釋力。標準化迴歸分析由在1985 年提出(Helton, Iman et al. 1985)。使用標準化 迴歸分析可移除不同因子之間單位的影響，使不同單位的因子可以互相比較 (Hamby 1994)。
本節針對輻射穿透率(Tsol)、輻射反射率(Rsol)、可見光穿透率(Tvis)、可見 光反射率(Rvis)四項隔熱膜熱性能因子，分別對CL進行標準迴歸係數之計算以 相互比較各自對依變相之重要性。分析結果如圖 4-2(a)所示。剔除變異數分析後 不顯著之因子後，輻射反射率(Rsol)與輻射穿透率(Tsol)在統計上 95%信心水準下 皆達顯著水準。整體而言，輻射反射率呈現正面影響，即輻射反射率增加亦會導 致CL增大，意味設計案的空調負荷降低，對節能有正面影響。相對而言，輻射 穿透率對冷房負荷的改善成負面影響，越大的輻射穿透率對冷房負荷的改善越沒 有正面效益。對隔熱膜研發而言，應朝向提升輻射反射率以及降低輻射穿透率的 方向研發。相對而言，隔熱膜的可見光穿透率以及可見光反射率對建築冷房負荷 的改善並無顯著效益。在隔熱性能最差的清玻璃案中，輻射反射率在三個不同型 態玻璃的分析中具有最小的敏感度，另一方面，輻射穿透率則具有最高的敏感度。
相對而言，隔熱性能較佳的 Low-E 玻璃，其輻射反射率對於建築冷房負荷有較 高的敏感度，而輻射穿透率的敏感度較低。簡言之，當原有待改善之玻璃熱性能 較差時，應選用具反射輻射原理(Rsol 較大者)之隔熱膜較具節能改善效果；而當 既有玻璃已較具隔熱性能時，則應以改善日射輻射之穿透率為重點，應選擇低輻 射穿透率(Tsol 較高者)之隔熱膜產品。
此外，由於貼附隔熱膜後之玻璃隨著選用之隔熱膜隔熱原理不同，而有反 射與吸熱二種類別之分。為了探討二者間對節能之影響比重，本研究進一步針對 貼附了隔熱膜後之玻璃隔熱性能(U 值)與日射穿透性能(SHGC)進行討論。經變異 數分析後之結果，不論原有既有玻璃之熱性能為何，三種基線玻璃皆顯示SHGC 具有絕對性之影響，如圖 4-2(b)所示。相較於 SHGC 而言，隔熱膜所帶來的熱阻 性能(U 值的提升)遠不及改善 SHGC 所帶來的影響。因此，將來隔熱膜之選用重 點應著重於提升整體窗玻璃之日射熱取得性能，意即選用較低之整體 SHGC 值 擁有較佳之全年空調節能效益。
第四章 隔熱膜之建築耗能改善效益評估
(a)
(b)
圖 4-2 不同玻璃之 SRC 比較(a)輻射反射率與輻射穿透率(b)SHGC (資料來源：本研究繪製)
第二節 量化隔熱膜之空調節能效益-中央空調型辦公建築